(57)【要約】【課題】  回路基板へのラジアル部品の挿入不良を低減し、不良発生時にはこれを確実に検出することができる部品挿入装置、部品挿入方法を提供する。【解決手段】  ラジアル部品１を予め定められた挿入位置で回路基板５に対向して保持し、中空穴１７を有するガイドピン１５を回路基板５に対してラジアル部品１とは反対側の位置から回路基板５の挿入穴５ａを貫通させてラジアル部品１のリード線３に向けて延伸させ、中空穴１７に負圧を供給してリード線３の先端を吸引により中空穴１７で捕捉し、リード線３ごとガイドピン１５を延伸位置から挿入穴５ａ貫通前の位置まで戻すことによりリード線３を回路基板５の挿入穴５ａに貫通させ、ラジアル部品１を回路基板５に挿入する。リード線３は、負圧を利用して中空穴１７内に吸引すること、又は中空穴１７の先端の凹部１８に吸着させることのいずれかにより捕捉することができる。【選択図】図１
2006344852.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回路基板に対向して保持されたラジアル部品のリード線を、回路基板の挿入穴を貫通して延伸したガイドピンの中空穴に負圧を利用して捕捉し、前記捕捉されたリード線と共に前記ガイドピンを前記挿入穴貫通前の位置まで戻すことにより、前記リード線を前記挿入穴に通過させてラジアル部品を回路基板に挿入することを特徴とするラジアル部品挿入方法。
【請求項２】
ラジアル部品を回路基板に設けられた挿入穴に挿入する方法であって、
予め定められた挿入位置でラジアル部品のリード線を回路基板に対向させた状態でラジアル部品を保持し、
前記回路基板に対して前記保持されたラジアル部品とは反対側の位置から、中空穴を有するガイドピンを前記回路基板の挿入穴を貫通させて前記ラジアル部品のリード線に向けて延伸させ、
前記中空穴に負圧を供給して前記リード線の先端を吸引により前記中空穴で捕捉し、
前記捕捉したリード線と共に前記ガイドピンを前記延伸した位置から前記挿入穴貫通前の位置まで戻すことにより前記リード線を前記回路基板の挿入穴に貫通させ、
前記ラジアル部品を回路基板に挿入することを特徴とする方法。
【請求項３】
前記リード線の先端部を円錐状または角錐状に形成し、当該先端部を、前記ガイドピンの中空穴の先端に設けられた前記円錐状または角錐状に対応する形状の凹部で吸着して捕捉することを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記リード線の先端部に段差部を備えた凸状部を形成し、前記凸状部を前記ガイドピンの中空穴内に吸引し、前記段差部を前記ガイドピンの先端に当接させて前記リード線を負圧により吸着して捕捉することを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の方法。
【請求項５】
前記リード線の先端部を、前記ガイドピンの中空穴内部まで吸引することにより当該リード線を捕捉することを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の方法。
【請求項６】
前記リード線を前記挿入穴に貫通させた後、前記中空穴内に吸引されているリード線の余剰部分を切断し、当該切断された余剰部分を前記中空穴を通して回収することを特徴とする、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記ガイドピンの中空穴が前記リード線を捕捉した際の前記中空穴内の負圧圧力変動を検知することにより、前記ガイドピンによるリード線の捕捉を検出することを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の方法。
【請求項８】
ラジアル部品を供給する部品供給部と、
回路基板を搬入して予め定められた挿入位置に保持する基板保持部と、
ラジアル部品を前記部品供給部から取り出し、前記保持された回路基板に対向して保持する挿入ヘッドと、
前記回路基板に対して前記挿入ヘッドの反対側に配置される挿入ガイド部であって、前記回路基板に設けられた挿入穴にガイドピンを貫通させて延伸し、前記ラジアル部品のリード線をガイドして前記挿入穴を通過させる挿入ガイド部と、から構成されるラジアル部品挿入装置において、
前記ガイドピンが負圧供給源に接続された中空穴を備え、当該中空穴に供給される負圧の作用で前記リード線を吸引して捕捉することを特徴とするラジアル部品挿入装置。
【請求項９】
前記中空穴の先端が円錐状または角錐状の凹部を備え、当該円錐状または角錐状の凹部に対応する形状に形成されたリード線の先端部を前記凹部で吸着して捕捉することを特徴とする、請求項８に記載のラジアル部品挿入装置。
【請求項１０】
前記ガイドピンの外径が前記リード線の外径と等しいこと、または前記リード線の外径よりも小さいことを特徴とする、請求項９に記載のラジアル部品挿入装置。
【請求項１１】
前記ガイドピンの中空穴の内径が前記リード線の外径よりも大きく、前記ガイドピンが、前記リード線を前記中空穴内部まで吸引して捕捉することを特徴とする、請求項８に記載のラジアル部品挿入装置。
【請求項１２】
前記リード線が前記ガイドピンのガイドにより前記挿入穴を通過した後、所定長さに切断された後の余剰のリード線を前記中空穴を通して回収するリード線回収部をさらに備えていることを特徴とする、請求項１１に記載のラジアル部品挿入装置。
【請求項１３】
前記中空穴がリード線を捕捉した際に生ずる負圧圧力の変動を検知し、前記ガイドピンによる前記リード線の捕捉を検出する検出装置をさらに備えていることを特徴とする、請求項８に記載のラジアル部品挿入装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品を回路基板に挿入する部品挿入装置および部品挿入方法に関し、特には、ラジアル部品を回路基板に挿入する部品挿入装置および部品挿入方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ラジアル部品の概要を図６に示している。図において、ラジアル部品１は、部品本体部分である部品ボデー２と、回路基板側の端子にラジアル部品１を電気接続するためのリード線３とから構成されている。通常、１つの部品ボデー２から２本のリード線３が延びている。ラジアル部品１は、リード線３部分を台紙テープと粘着テープとからなる供給テープ４によって連続的に保持され、図示しないリールに巻き取られて部品挿入装置に順次供給される。ラジアル部品１には、一般にコンデンサなどの大型部品が含まれ、典型的な例では部品ボデー２は高さ、幅がそれぞれ十ｍｍを越え、リード線３の長さは供給テープ４に保持された状態で数十ｍｍに及ぶ。なお、供給テープ４には、ラジアル部品１をリールから順次引き出す際に使用される搬送用孔６が開口している。
【０００３】
部品挿入装置は、このようにして供給されるラジアル部品１を供給テープ４から切断して取り出し、別途搬入される回路基板に設けられた挿入穴にリード線３部分を挿入して当該ラジアル部品１を回路基板に固定する。本明細書において、この間の動作を一般的な用語である「ラジアル部品の挿入」と表現しているが、実際に回路基板の挿入穴に挿入されるのは上述したようにラジアル部品１のリード線３部分のみであって、部品ボデー２部分が挿入穴を貫通して挿入されることはなく、部品ボデー２は挿入されたリード線３部分とは反対側となる回路基板面上に残される。
【０００４】
図７は、部品挿入装置の概要を示している。図において、部品挿入装置１０は、上述した供給テープ４に保持されたラジアル部品１を連続して供給する部品供給部１１と、回路基板５を搬入して所定位置に保持する基板保持部１２と、ラジアル部品１を上方から回路基板５に挿入する挿入ヘッド１３と、回路基板５の下側からラジアル部品１の挿入をガイドして固定する挿入ガイド部１４とから構成されている。部品挿入装置１０全体の動作は、図示しない制御部によって制御される。
【０００５】
部品挿入装置１０の動作の概要は、まず、部品供給部１１から供給されるラジアル部品１を挿入ヘッド１３が取り出し、所定の挿入位置に搬送してこれを保持する。一方、ＸＹテーブルで構成される基板保持部１２が、搬入される回路基板５の挿入穴５ａが所定の挿入位置となるよう回路基板５を位置決めして保持する。挿入ガイド部１４のガイドピン１５が、回路基板５の挿入穴５ａを貫通して下方から上方に延伸し、前記保持されたラジアル部品１のリード線３を捕捉する。捕捉されたラジアル部品１を、挿入ヘッド１３と挿入ガイド部１４とが協働で保持しつつ下降させ、ガイドピン１５と共にリード線３を挿入穴５ａに貫通させてラジアル部品１を回路基板５に挿入する。
【０００６】
図８は、部品供給部１１からの部品取り出し時の状況を示している。図において、供給テープ４により供給される１つのラジアル部品１の各リード線３を、挿入ヘッド１３から延びる移載チャック２１が把持し、この把持した状態でカッタ２２がリード線３を供給テープ４から切断する。この際同時に、図面に垂直な方向に図示しない別のカッタが動作して破線で示す位置で供給テープ４が切断され、この部分が回収されて次の供給するラジアル部品の部品供給に備える。
【０００７】
次に、移載チャック２１が回動し、ラジアル部品１を所定の挿入位置に搬送する。図９（ａ）〜（ｃ）は、挿入位置における動作を示したもので、図８に示す状態から９０度回転した側面で見ている。まず、図９（ａ）において、部品ボデー２の両側面に挿入ヘッド１３から延びるボデーチャック２３が係合してラジアル部品１を両側から保持し、上方からはプッシャ２４が下降してくる。また、リード線３に対しては両側面からガイドチャック２６が接近する。さらに、ラジアル部品１の下方には、所定の部品挿入位置に挿入穴５ａを位置合わせされた回路基板５が保持され、その挿入穴５ａには挿入ガイド部１４のガイドピン１５が上昇して貫通可能な状態にある。
【０００８】
次に、図９（ｂ）において、移載チャック２１がリード線３の把持を開放し、ガイドチャック２６が閉じてリード線３を受け入れ可能となり、上方からプッシャ２４がボデーチャック２３と共に下降して部品ボデー２を押し下げてリード線３の先端をガイドチャック２６内に移動させる。同時に、下方からガイドピン１５が上昇してその先端が同じくガイドチャック２６内に移動し、ガイドピン１５とリード線３の両先端同士が当接する。
【０００９】
この当接した状況を図１０に拡大して示している。図１０は、図９（ｂ）を９０度回転した側面から見ており、部品ボデー２から延びる２本のリード線３が示されている。図において、ガイドチャック２６の上方部分には、下降するリード線３の先端が所定位置に嵌まるような円錐凹部２７が設けられ、同じく下方部分には、上昇するガイドピン１５の先端が所定位置に嵌まるような円錐凹部２８が設けられている。このため、リード線３とガイドチャック２６との間、あるいはガイドピン１５とガイドチャック２６との間にある程度の位置ずれがあっても、これらがそれぞれ円錐凹部２７、２８によって位置整合される結果、リード線３とガイドピン１５とは所定位置で当接する。図示のように、ガイドピン１５の先端には凹部１６が設けられているため、リード線３の先端がこの凹部１６に嵌まることによってリード線３は定位置に保持される。
【００１０】
次に、図９（ｃ）に戻って、ラジアル部品１は上方のプッシャ２４と下方のガイドピン１５との協働により両者の間でサンドイッチ状に保持されるため、ボデーチャック２３、およびガイドチャック２６が開放可能となる。これらが開放された直後、保持された状態のラジアル部品１がプッシャ２４の下降によって押し下げられ、この際にガイドピン１５と共にリード線３が回路基板５の挿入穴５ａを通過して挿入される。その後、回路基板５の下方に位置する挿入ガイド部１４のアンビル１９が貫通したリード線３を所定長さに切断し、さらにこれを折り曲げてラジアル部品１を回路基板５に固定し、回路基板５へのラジアル部品１の挿入工程が完了する（例えば、特許文献１参照。）。回路基板５はその後、半田溶液に搬送されて回路基板５の裏面に印刷された端子と折り曲げられたリード線３とが半田接合され、ラジアル部品１を含む回路基板５が完成する。
【００１１】
図１１は、リード線３とガイドピン１５とを位置整合させる従来技術で知られた他の態様を示している。先に示した態様では、ガイドピン１５の凹部１６にリード線３の先端を嵌めて位置決めをするため、リード線３に対してガイドピン１５の外径を大きくする必要がある。このため、回路基板５の挿入穴５ａの内径も、ガイドピン１５を貫通させるために大きくする必要が生ずる。挿入された後のリード線３の外径に対して挿入穴５ａの径が大きすぎる場合、半田接合の際に溶融した半田が挿入穴５ａから侵入して回路基板５の反対側の面に回り込み、その面にある回路を誤って接合するなどの不具合を生じさせることがある。
【００１２】
このような事態を回避するため、図１１に示す態様では、リード線３の先端を尖らせ、この尖った先端部分をガイドピン１５の凹部１６に嵌めることによってガイドピン１５自身の外径をリード線３と同等以下にすることを可能にしている（例えば、特許文献２参照。）。リード線３の先端は、図示の例ではカッタで斜めに切断しているが、先端部分を円錐状または角錐状に形成してもよい。このようなリード線３の先端形状は、リード線３を切断するカッタの刃先に円錐状部または角錐状部を設けてリード線３の切断と同時にこの部分をリード線３に押し付けることにより形成可能である。
【特許文献１】特開平５−１９８９６７号公報
【特許文献２】特開昭５９−２２７２００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、上述した従来技術によるラジアル部品挿入方式には未だ改善の余地があった。まず、ガイドチャック２６を利用してリード線３を所定位置に位置整合するにしても、ガイドチャック２６の円錐凹部２７のみでは旨くガイドすることができず、リード線３がガイドピン１５の凹部１６に嵌まらないために挿入不良となることがあった。部品挿入のサイクル時間は、例えば部品１点当り約0.25秒などと非常な短時間である。このため各要素が高速で動作し、例えば銅線などの軟質のリード線３がガイドチャック２６の円錐凹部２７の側壁との摩擦で撓んだ瞬間にガイドチャック２６が開放されてしまって先端部分が凹部１６内にうまく嵌まらなかったり、あるいは回路基板５に向けて高速で下降する間にリード線３が凹部１６から外れたりすることがあり得た。また、このように万一挿入不良が生じた場合、従来技術ではこれを瞬時に検出することが必ずしも容易ではなかった。
【００１４】
さらに、従来技術によるラジアル部品挿入装置では、各種のチャック２１、２３、２６に加えてこれらの中央を突っ切ってプッシャ２４が下降する構造となっており、挿入ヘッド１３の構成そのものが複雑となっていた。また、ラジアル部品１をサンドイッチ状に保持して下降させる際に、プッシャ２４とガイドピン１５との下降動作を同調させる同調制御も必要であった。
【００１５】
以上より、本発明は上述した従来技術にある問題点を解消し、ラジアル部品の挿入不良を低減して挿入工程の信頼性を高め、万一の不良発生時にはこれを確実に検出し、かつ挿入装置の構造を簡素化することを可能とする部品挿入装置、および部品挿入方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明は、ラジアル部品のリード線を捕捉するガイドピンに負圧を作用させてガイドピン側からリード線を引き寄せて吸引し、また同じ負圧の作用でラジアル部品をガイドピンのみで保持してプッシャを不要にすることにより上述した問題を解消するもので、具体的には以下の内容を含む。
【００１７】
すなわち、本発明にかかる１つの態様は、回路基板に対向して保持されたラジアル部品のリード線を、回路基板の挿入穴を貫通して延伸したガイドピンの中空穴に負圧を利用して捕捉し、前記捕捉されたリード線と共に前記ガイドピンを前記挿入穴貫通前の位置まで戻すことにより、前記リード線を前記挿入穴に通過させてラジアル部品を回路基板に挿入することを特徴とするラジアル部品挿入方法に関する。
【００１８】
本発明にかかる他の態様は、ラジアル部品を回路基板に設けられた挿入穴に挿入する方法であって、予め定められた挿入位置でラジアル部品のリード線を回路基板に対向させた状態でラジアル部品を保持し、前記回路基板に対して前記保持されたラジアル部品とは反対側の位置から、中空穴を有するガイドピンを前記回路基板の挿入穴を貫通させて前記ラジアル部品のリード線に向けて延伸させ、前記中空穴に負圧を供給して前記リード線の先端を吸引により前記中空穴で捕捉し、前記捕捉したリード線と共に前記ガイドピンを前記延伸した位置から前記挿入穴貫通前の位置まで戻すことにより前記リード線を前記回路基板の挿入穴に貫通させ、前記ラジアル部品を回路基板に挿入することを特徴とする方法に関する。
【００１９】
前記リード線の捕捉において、円錐状または角錐状に形成された前記リード線の先端部を、前記ガイドピンの中空穴の先端に設けられた前記円錐状または角錐状に対応する形状の凹部で吸着して捕捉することができる。あるいは、前記リード線の先端部に段差部を備えた凸状部を形成し、前記凸状部を前記ガイドピンの中空穴内に吸引し、前記段差部を前記ガイドピンの先端に当接させて負圧により吸着して捕捉することができる。
【００２０】
前記リード線の捕捉においてはさらに、前記リード線の先端部を、前記ガイドピンの中空穴内部まで吸引して捕捉することでもよい。この際、前記リード線を前記挿入穴に貫通させた後、前記中空穴内に吸引されているリード線の余剰部分を切断し、当該切断された余剰部分を前記中空穴を通して回収することができる。
【００２１】
前記方法ではさらに、前記ガイドピンの中空穴が前記リード線を捕捉した際の前記中空穴内の負圧圧力変動を検知することにより、前記ガイドピンによるリード線の捕捉を検出することも可能となる。
【００２２】
本発明にかかる他の態様は、ラジアル部品を供給する部品供給部と、回路基板を搬入して予め定められた挿入位置に保持する基板保持部と、ラジアル部品を前記部品供給部から取り出し、前記保持された回路基板に対向して保持する挿入ヘッドと、前記回路基板に対して前記挿入ヘッドの反対側に配置される挿入ガイド部であって、前記回路基板に設けられた挿入穴にガイドピンを貫通させて延伸し、前記ラジアル部品のリード線をガイドして前記挿入穴を通過させる挿入ガイド部とから構成されるラジアル部品挿入装置であって、前記ガイドピンが負圧供給源に接続された中空穴を備え、当該中空穴に供給される負圧の作用で前記リード線を吸引して捕捉することを特徴とするラジアル部品挿入装置に関する。
【００２３】
前記中空穴の先端は円錐状または角錐状の凹部を備え、当該円錐状または角錐状の凹部に対応する形状に形成されたリード線の先端部を前記凹部で吸着して捕捉することができる。前記ガイドピンの外径は、前記リード線の外径と等しいこと、または前記リード線の外径よりも小さくすることができる。
【００２４】
あるいは、前記ガイドピンの中空穴の内径を前記リード線の外径よりも大きくし、前記ガイドピンが前記リード線を前記中空穴内部まで吸引して捕捉することもできる。この際、前記リード線が前記ガイドピンのガイドにより前記挿入穴を通過した後、所定長さに切断された後の余剰のリード線を、前記中空穴を通して回収するリード線回収部をさらに備えてもよい。
【００２５】
さらに、前記中空穴がリード線を捕捉した際に生ずる負圧圧力の変動を検知し、前記ガイドピンによる前記リード線の捕捉を検出する検出装置をさらに備えていてもよい。
【発明の効果】
【００２６】
本発明にかかる部品挿入装置および部品挿入方法の実施により、ラジアル部品の挿入不具合を軽減することができ、万一の挿入不良が生じた場合においてもこれを確実に検出することを可能にする。さらに、挿入ヘッドから従来技術にあったプッシャを廃止して部品挿入装置の構造を簡素化することができ、加えて挿入サイクル時間の短縮化も可能にするという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
本発明にかかる第１の実施の形態の部品挿入装置および部品挿入方法について、図面を参照して説明する。なお、本実施の形態にかかる部品挿入装置の基本的な構成は従来技術に示すものと同様であり、以下には主に従来技術との相違点について説明する。また、従来技術で説明したものと同一の構成要素に対しては同一の符号を用いるものとする。
【００２８】
図１（ａ）は、本実施の形態にかかる部品挿入装置の要部を示している。図は、従来の図９（ａ）に示す状態に対応しており、部品供給部から供給されたラジアル部品１が、リード線３を把持した移載チャック２１に搬送され、既に挿入位置に配置された状態にある。部品ボデー２の両側面にはボデーチャック２３が係合し、ラジアル部品１全体を保持している。ガイドチャック２６は、リード線３の両側面から閉鎖可能な状態にある。ラジアル部品１の下方には回路基板５が挿入穴５ａを所定位置に位置合わせして保持され、その下方からはガイドピン１５が挿入穴５ａを貫通して延伸可能な状態にある。従来技術との主な差異点は、ラジアル部品１の上方にはプッシャ２４が無く、ガイドピン１５には負圧供給源３１に接続された中空穴１７が設けられていることである。
【００２９】
次に、図１（ｂ）は、従来の図９（ｂ）に示す状態に対応しており、移載チャック２１が開放され、閉じたガイドチャック２６に対して上方からボデーチャック２３に保持されたラジアル部品１のリード線３が下降して嵌まり、下方からは同じくガイドチャック２６に対してガイドピン１５が上昇して嵌まり、リード線３とガイドピン１５の両先端同士が当接する状態にある。この際、負圧供給源３１が動作しているため、ガイドピン１５はリード線３を吸引により引き寄せてこれを確実に捕捉することができる。リード線３がガイドチャック２６の側壁に接触してビビリなどを生じ、この間にガイドチャック２６が開放した場合においてもガイドピン１５はリード線３を吸引して積極的に捕捉することが可能となり、リード線３の捕捉ミスに起因する部品挿入不具合を回避させることができる。
【００３０】
図２（ａ）は、図１（ｂ）に示すガイドチャック２６近傍を拡大して示している。ガイドチャック２６の上方に設けられた円錐凹部２７の底部分と、ガイドピン１５を貫通する中空穴１７の内径を整合させることで、中空穴１７から作用する負圧吸引力によりリード線３の先端を容易にガイドピン１５に位置合わせすることができ、更にその一部を中空穴１７内に吸引させて捕捉することができる。このようなガイドピン１５の中空穴１７による吸引作用によって、本実施の形態ではガイドピン１５がリード線３を支持するため、図２（ａ）に示す状態で部品ボデー２を保持していたボデーチャック２３とガイドチャック２６との開放が可能となる。この開放により、図２（ｂ）に示すように、中空穴１７の負圧の作用で部品ボデー２の底部がガイドチャック２６の先端面に突き当たるまでリード線３が中空穴１７の内部に更に吸引される。なお、図示の例ではリード線３全体が中空穴１７内部に吸引されているが、リード線３の長さ方向の中間に適当な曲げ部を設けることでリード線３の吸引を任意の位置で止めることもできる。
【００３１】
本実施の形態にかかる部品挿入装置および方法では、このようにリード線３をガイドピン１５の中空穴１７内部に吸引させることによって、２つの特有な効果を得ることができる。その１つは、リード線３が中空穴１７内部に保持されることによって、ラジアル部品１全体がガイドピン１５のみによって保持可能となることである。これにより、従来技術にあった上方から下降するプッシャ２４（図９（ａ）〜（ｃ）参照）による押し込み作用、及びガイドピン１５との協働によるサンドイッチ式の部品保持が不要になり、プッシャ２４そのものを無くすことができる。これに伴い、ラジアル部品１を回路基板５まで下降させて挿入する際のプッシャ２４とガイドピン１５との同調制御も不要となり、ガイドピン１５のみを単独で下降させてリード線３を挿入することができる。これらの変更によって挿入動作が極めて容易となり、挿入ヘッド１３（図７参照）の構造を簡略化することができる。
【００３２】
次に、第２の効果は、リード線３がガイドピン１５の中空穴１７に捕捉されることによって中空穴１７内部の負圧圧力が高まる。この負圧圧力の変動を別途設けた検出装置で検知することにより、ガイドピン１５がリード線３を確実に捕捉したことを容易に検出することができるようになる。すなわち、負圧圧力の変動が認められない場合にはリード線３がガイドピン１５に捕捉されていないことを意味し、この場合にはアラームを出すなり機械を停止するなりしてラジアル部品挿入の不具合を未然に防ぐことが可能となる。
【００３３】
図３（ａ）、（ｂ）は、図１（ａ）、（ｂ）に続く部品挿入工程を示している。図３（ａ）において、ラジアル部品１を吸引保持したガイドピン１５が下降し、回路基板５の挿入穴５ａを通過することによってリード線３は挿入穴５ａを貫通し、挿入される。その後、余剰のリード線３がアンビル１９の備えるカッタによって切断され、さらに図３（ｂ）に示すように残ったリード線３の先端部分が一方のアンビル１９によって折り曲げられ、ラジアル部品１の挿入が完了する。
【００３４】
図３（ａ）、（ｂ）からも明らかなように、このリード線３の挿入と固定の間において、従来技術で見られるようなプッシャ２４が各チャック２１、２３、２６の中央を突っ切って下降することでこれら各チャックの障害になることがない。このため、上部にある挿入ヘッド１３側を拘束するものがなくなり、図の下方に示す回路基板５側で部品挿入が行われている間に、図の上方の挿入ヘッド１３側では、例えば移載チャック２１を次の部品取り出しに向けて部品供給部１１側へ移動させるなど、サイクル時間短縮化の対応を行うことが可能となる。
【００３５】
また、従来技術では、アンビル１９が余剰のリード線３を切断する際、回収用の吸引口を切断位置に移動させて切断されたリード線３を負圧で吸引して回収していた。本実施の形態によれば、リード線３をガイドピン１５の中空穴１７に吸引したままの状態で切断動作を行うことにより、切断されたリード線３がこの中空穴１７を通して回収されるため、回収の際に生ずる余分なサイクル時間をさらに短縮することが可能となる。これらの時間短縮によるメリットは、上述した本実施の形態にかかる部品挿入方法の利点に対する更なる追加の効果である。余剰リード線を回収するための回収部は、ガイドピン１５と負圧供給装置３１の間をつなぐ負圧供給経路の任意の位置に設けることができる。
【００３６】
なお、従来ではガイドピン１５がリード線３を捕捉したか否かの検出を、リード線３を切断する際のアンビル１９の負荷の変動を検知することにより行っていた。このため、アンビル１９には圧電素子などが取り付けられ、これを利用して前記負荷の変動を測定して判断を行っていた。このような検出は感度が敏感で不安定であり、信頼性が必ずしも良いとはいえなかった。本実施の形態では、上述したように中空穴１７内の負圧圧力の変動を利用してこれを検出することができ、その変動がはるかに明確に検出できることから、ラジアル部品の挿入不良発生をより確実に検証することが可能となっている。
【００３７】
次に、本発明にかかる第２の実施の形態の部品挿入装置および部品挿入方法について、図面を参照して説明する。先の実施の形態では、ラジアル部品１のリード線３をガイドピン１５の中空穴１７内に吸引するものとしている。このため、中空穴１７の内径、さらにはガイドピン１５の外径をリード線３の外径よりも大きくしなければならない。これに伴って回路基板５の挿入穴５ａの内径も必然的に大きくなり、回路基板５の仕様によっては、従来技術の項で説明したような溶融半田の回り込みによる不具合を発生させる要因となり得る。このような状況に対応し、本実施の形態では、ガイドピン１５に中空穴１７を設けて負圧を利用してリード線を吸引する作用はそのまま生かし、ガイドピン１５の外径をリード線３の外径と同等以下にすることができる部品挿入装置ならびに部品挿入方法を開示する。なお、典型的なリード線３の外径は、0.4ｍｍから0.8ｍｍほどである。
【００３８】
図４（ａ）、（ｂ）は、本実施の形態にかかる部品挿入装置の要部を示しており、先の実施の形態で示した図２（ａ）、（ｂ）に対応している。その他の構成は、第１の実施の形態で示したものと同様である。図４（ａ）において、本実施の形態で使用するガイドピン１５は、図示しない負圧供給源３１につながる中空穴１７を有し、その外径は、ラジアル部品１のリード線３の外径と等しいかそれ以下に形成される。ガイドピン１５の中空穴１７先端には、円錐状の凹部１８が設けられている。この円錐状の凹部１８は、ガイドチャック２６が閉じた状態でガイドチャック２６の上方に設けられた円錐凹部２７の傾斜面に整合していることが好ましい。
【００３９】
一方、本実施の形態のリード線３の先端には円錐部３ａが形成され、その形状は、上述したガイドチャック２６の円錐凹部２７、およびガイドピン１５の凹部１８と整合されたものであることが好ましい。このようなリード線３の円錐部３ａの形状は、従来技術で説明したようにリード線３を切断するカッタ２２（図８参照）の刃先形状変更により切断と同時に形成可能である。ガイドチャック２６の円錐凹部２７、およびガイドピン１５とリード線３の先端をそれぞれ以上のように形成することにより、図４（ａ）に示す状態でリード線３の円錐部３ａは、ガイドチャック２６の円錐凹部２７にガイドされ、さらにガイドピン１５の中空穴１７に作用する負圧の吸引力に引き寄せられて所定位置に位置決めされる。
【００４０】
その後、図４（ｂ）に示すようにガイドチャック２６が開放されるが、中空穴１７の負圧吸引作用によってリード線３の円錐部３ａが凹部１８に強固に吸着保持されることから、ラジアル部品１全体をガイドピン１５によって保持することができる。このため、従来技術にあるような上方からのプッシャ２４の押し付けが不要となり、ガイドピン１５のみがラジアル部品１を下降させてリード線３を回路基板５の挿入穴５ａに貫通させることが可能となる。この作用、効果は、先の実施の形態で述べたものと同様である。
【００４１】
さらに、リード線３の先端円錐部３ａが中空穴１７を閉鎖しているため、負圧圧力の変動が生じ、これも先の実施の形態と同様にして、ガイドピン１５によるリード線３の捕捉検出のために利用可能である。また、本実施の形態にかかるガイドピン１５の外径は、リード線３の外径と同等以下とすることができるため、回路基板５の挿入穴５ａを相対的に小さくすることができ、溶融半田の回路基板５反対面への回り込みを回避できるようになる。
【００４２】
なお、本実施の形態ではラジアル部品１をリード線３の先端位置のみで保持するため、例えばラジアル部品１の部品ボデー２が重い場合、リード線３が長い、細い、材質な柔らかいなどの場合、状況によっては部品保持力が必ずしも十分とはならない虞もある。一般にラジアル部品１は２本のリード線３によって支持されるため、それなりの部品保持力は確保され得るが、それでも不十分となることも考え得る。このよう場合、従来技術にあるようなプッシャ２４を併用して部品の保持をサポートすることでもよい。プッシャ２４を含む構成とした場合にあっても、負圧を利用したリード線の確実な捕捉、負圧圧力変動に伴うリード線捕捉の検証など、従来技術にない利点を得ることができる。
【００４３】
なお、以上の例では、ガイドピン１５の中空部１７に設ける円錐状の凹部１８を利用してリード線３を捕捉するものとしているが、捕捉する部分の形状は円錐には限定されない。例えば、中空部１７に四角錐などの多角錐状の凹部を形成し、リード線３の先端をこれに対応した多角錐部を形成することで同様の効果が得られる。また、ここでいう円錐部、角錐部には、それぞれ円錐台状、角錐台状の先端形状も含まれるものとする。
【００４４】
図５には、本実施の形態にかかるさらに他の態様を示している。ここでは、リード線３の先端部にある円錐部３ａに代えて凸状部３ｂを形成し、この凸状部３ｂをガイドピン１５の中空穴１７内に吸引するものとしている。この態様によれば、凸状部３ｂの段差がガイドピン１５の先端に当接してこれを塞ぐことにより、リード線３は中空穴１７の吸引作用で吸着保持され、かつ凸状部３ｂが中空穴１７内部に吸引されているためにラジアル部品１全体の保持をより強固なものとすることができる。加えて、捕捉時の負圧圧力の変動による捕捉検出、ガイドピン１５の外径をリード線３の外径と同等以下にするという効果も先の態様と同様に得ることができる。また、中空穴１７の先端部への凹部１８の加工が不要となる。リード線３への凸状部３ｂの形成は、円錐部３ａと同様にリード線３を切断するカッタの刃先形状を変形することにより可能となる。
【００４５】
以上、本発明の各実施の形態につき説明してきたが、本発明は、部品挿入装置に加えて部品挿入方法をも包含している。すなわち、本発明にかかる部品挿入方法は、ラジアル部品を回路基板に挿入する方法であって、回路基板の挿入穴を貫通して延伸するガイドピンの中空穴に負圧を作用させて当該中空穴でリード線の先端を捕捉し、ガイドピンを下降させることによって前記挿入穴にリード線を通過させ、ラジアル部品を挿入する方法に関する。前記負圧による捕捉作用によって従来技術にあったプッシャの押し込み動作を廃止することができ、また、捕捉時の負圧圧力の変動を捉えてガイドピンによるリード線捕捉を検出することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明にかかる部品挿入装置および方法は、回路基板にラジアル部品を挿入する部品挿入の技術分野において広く利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明にかかる実施の形態の部品挿入装置における要部の動作を示す側面一部断面図である。
【図２】図１に示すガイドチャック近傍を拡大した部分拡大断面図である。
【図３】図１に示す動作の続きを示す側面一部断面図である。
【図４】本発明にかかる他の実施の形態の部品挿入装置におけるガイドチャック近傍を示す部分断面拡大図である。
【図５】図４に示す実施の形態の代替となる部品挿入装置のガイドチャック近傍を示す部分断面拡大図である。
【図６】ラジアル部品の概要を示す斜視図である。
【図７】従来技術によるラジアル部品挿入装置の概要を示す斜視図である。
【図８】従来技術によるラジアル部品挿入装置の部品取り出し動作を示す側面図である。
【図９】従来技術によるラジアル部品挿入装置の部品挿入動作を示す側面一部断面図である。
【図１０】図９に示すガイドチャック近傍を拡大した部分拡大断面図である。
【図１１】従来技術によるラジアル部品挿入装置の代替の部品挿入動作におけるガイドチャック近傍を拡大した部分拡大断面図である。
【符号の説明】
【００４８】
１．ラジアル部品、  ２．部品ボデー、  ３．リード線、  ３ａ．円錐部、  ５．回路基板、  ５ａ．挿入穴、  １０．部品挿入装置、  １１．部品供給部、  １３．挿入ヘッド、  １４．挿入ガイド部、  １５．ガイドピン、  １７．中空穴、  １８．凹部、  ２１．移載チャック、  ２３．ボデーチャック、  ２６．ガイドチャック、  ３１．負圧供給源。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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